CH683736A5 - Continuous reflow soldering furnace - has cassette modules for heating and soldering components fitted to circuit boards carried through on a permeable conveyor - Google Patents

Continuous reflow soldering furnace - has cassette modules for heating and soldering components fitted to circuit boards carried through on a permeable conveyor Download PDF

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CH683736A5
CH683736A5 CH172292A CH172292A CH683736A5 CH 683736 A5 CH683736 A5 CH 683736A5 CH 172292 A CH172292 A CH 172292A CH 172292 A CH172292 A CH 172292A CH 683736 A5 CH683736 A5 CH 683736A5
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CH
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infrared
continuous furnace
gas
convection
furnace according
Prior art date
Application number
CH172292A
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German (de)
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Hans-Peter Inauen
Hans-Juergen Klaussner
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Kontakt Systeme Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008Soldering within a furnace
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62Heating elements specially adapted for furnaces
    • H05B3/64Heating elements specially adapted for furnaces using ribbon, rod, or wire heater
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder
    • HELECTRICITY
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    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1581Treating the backside of the PCB, e.g. for heating during soldering or providing a liquid coating on the backside

Abstract

The continuous furnace for reflow soldering of components mounted to circuit boards has a number of infra-red heating cassettes (30/1-30/6), where the circuit boards (70) pass through on a conveyor belt which is permeable to infra-red radiation and gas flow. At least one cassette has a closed and controlled gas circuit (63-69). USE/ADVANTAGE - The continuous furnace is for the reflow soldering of components mounted to circuit boards with a heating zone followed by a soldering zone in the direction of conveyor travel. The system gives a precise and set heating and soldering, even when the mounted components are of difference sizes, with low temp. peaks with compensation.

Description

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Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Durchlaufofen zum Reflowlöten von auf Leiterplatten montierten Bauteilen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a continuous furnace for reflow soldering of components mounted on printed circuit boards according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Durchlauföfen mit einem Transportband mit Auflageelementen für die Leiterplatten sind beispielsweise gemäss der EP-A 0 315 762 bekannt, wobei entlang des Transportbandes oberhalb und/ oder unterhalb der Bandlaufebene Infrarot-Strahler im Abstand dazu angeordnet sind, die mindestens einer Aufheizzone und in Bandlaufrichtung nachfolgend einer Lötzone zugeordnet sind. Um die Temperatur zwischen grossen und kleinen, auf einer Leiterplatte aufzulötenden Bauteilen im Bereich der Lötzone auszugleichen, wird zwischen der Aufheizzone und der Lötzone eine Kühlzone angeordnet, in der eine Zwangskühlung mit einem gasförmigen Medium erfolgt, das mittels eines Gebläses zu in der Kühlzone angeordneten Düsen, im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Transportbandes, strömt. Such continuous furnaces with a conveyor belt with support elements for the printed circuit boards are known, for example, according to EP-A 0 315 762, with infrared radiators being arranged at a distance along the conveyor belt above and / or below the belt travel plane, which follow at least one heating zone and in the belt running direction are assigned to a soldering zone. In order to equalize the temperature between large and small components to be soldered on a circuit board in the area of the soldering zone, a cooling zone is arranged between the heating zone and the soldering zone, in which forced cooling takes place with a gaseous medium, which is blown to nozzles arranged in the cooling zone , flows substantially perpendicular to the plane of the conveyor belt.

Abgesehen von den energetisch unwirtschaftlich arbeitenden Kühlzonen, verhindert die Zwangszuführung des Kühlmediums eine gleichmässige Wärmeverteilung und deren Kontrolle, so dass eine genaue Reproduktion der Lötvorgänge erschwert ist. Apart from the cooling zones, which work in an economically inefficient manner, the forced supply of the cooling medium prevents even heat distribution and their control, so that an exact reproduction of the soldering processes is difficult.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, ist es Aufgabe der Erfindung einen kompakten Infrarot-Durchlaufofen zum Reflowlöten von mit Bauteilen (SMD) bestückten Leiterplatten zu schaffen, bei welchem aufgrund eines vorgegebenen Temperaturprofils ein gleichmässiges, exakt reproduzierbares Aufheizen und Löten auch bei Bestückung mit unterschiedlich grossen Bauteilen gewährleistet ist, wobei gleichzeitig die Temperaturspitzen gering gehalten und zusätzlich ausgeglichen werden sollen. Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a compact infrared continuous furnace for reflow soldering of printed circuit boards equipped with components (SMD), in which, based on a predetermined temperature profile, uniform, exactly reproducible heating and soldering even when equipped with different sizes Components is guaranteed, while the temperature peaks should be kept low and also compensated.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. According to the invention, the object is achieved by the characterizing features of patent claim 1.

Ein geschlossener regelbarer Gaskreislauf in jeder Kassette gewährleistet aufgrund des vorgegebenen Temperaturprofils gleichmässigeund exakt reproduzierbare Zustände in den Aufheiz- und den Lötzonen des Wärmebehandlungsraumes des Durchlaufofens. A closed, controllable gas circuit in each cassette ensures, due to the specified temperature profile, uniform and exactly reproducible conditions in the heating and soldering zones of the heat treatment room of the continuous furnace.

Der regelbare Gaskreislauf gewährleistet zusätzlich auch in den Randzonen der Kassette gleiche Temperatur, so dass eine optimale Ausnützung der Arbeitsbreite des Wärmebehandlungsraumes möglich ist. The adjustable gas circuit also ensures the same temperature in the edge zones of the cassette, so that the working width of the heat treatment room can be optimally used.

Jede Infrarot-Kassette ermöglicht es, den Wärmebehandlungsraum in eine Infrarotzone und in eine Konvektions-/lnfrarotzone einzuteilen, indem durch zwei oberhalb des Transportbandes übereinander horizontal angeordnete gegeneinander verschiebbare Lochplatten diese Bereiche stufenlos eingestellt werden können. Each infrared cassette makes it possible to divide the heat treatment room into an infrared zone and a convection / infrared zone, in that these areas can be adjusted steplessly by means of two perforated plates which are horizontally arranged one above the other above the conveyor belt.

Ein Vorteil dieser Aufteilung des Wärmebehandlungsraumes innerhalb einer Kassette besteht darin, dass bei etwa gleichem Platzbedarf wie bei den üblichen Durchiauföfen bei Verwendung beispielsweise von sechs lnfrarot-/Konvektions-Kassetten anstelle der üblichen zwölf (oben 6 + unten 6) achtzehn Infrarot-, Konvektions- und Heizzonen (oben An advantage of this division of the heat treatment space within a cassette is that with about the same space requirement as with the conventional through-type ovens, for example when using six infrared / convection cassettes instead of the usual twelve (top 6 + bottom 6) eighteen infrared, convection and heating zones (above

6 + 6 + unten 6) im Durchlaufofen gebildet werden, so dass eine bessere Temperatur-Abstufung der Aufheiz- und Lötzonen möglich ist. 6 + 6 + bottom 6) are formed in the continuous furnace, so that a better temperature gradation of the heating and soldering zones is possible.

Gegenüber den Infrarot-Kassetten ohne Lochplatten ermöglicht die Aufteilung des Wärmebehandlungsraumes jeder Kassette in eine Infrarot- und eine Konvektions-/lnfrarotzone bei den auf die Leiterplatten aufzulötenden SMD-Bauteiien unterschiedlicher Grösse, jeweils in der Infrarotzone zwischen den grossen Bauteilen und den auf Wärme höher beanspruchten kleinen Bauteilen entstandene Temperaturdifferenzen in der Konvektions-/lnfrarot-zone der nachfolgenden Kassette noch besser auszugleichen. Compared to the infrared cassettes without perforated plates, the division of the heat treatment room of each cassette into an infrared and a convection / infrared zone enables the SMD components of different sizes to be soldered onto the circuit boards, each in the infrared zone between the large components and those exposed to higher temperatures To compensate for small temperature components in the convection / infrared zone of the subsequent cassette even better.

Im folgenden werden anhand schematischer Zeichnungen Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Exemplary embodiments are described in more detail below with the aid of schematic drawings.

Es zeigen schematisch: They show schematically:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Durchlaufofens mit sechs Kassetten; Figure 1 is an overall view of a continuous furnace with six cassettes.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungs-gemässe lnfrarot-/Konvektions-Kassette; 2 shows a longitudinal section through an infrared / convection cassette according to the invention;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungs-gemässe Infrarot-Kassette. 3 shows a longitudinal section through an infrared cassette according to the invention.

Ein Durchlaufofen 10 weist ein auf einem Ständer 16 angeordnetes umlaufendes Transport-Gitterband 20 auf, welches am Eintritt 11 und am Austritt 12 über jeweils zwei Umienkrollen 24 und in der unteren Ebene über weitere zwei Umlenkrollen 24 mit einer dazwischen angeordneten Spann-/An-triebswalze 22 geführt ist. Durch einen an der Spann-/Antriebswalze 22 angeordneten, drehzahlgeregelten Gleichstrommotor ist die Durchlaufgeschwindigkeit des Transport-Gitterbandes 20 stufenlos regelbar. Die Durchlaufgeschwindigkeit beträgt 0,3 bis 1,0 m/min, vorzugsweise 0,6 m/min. A continuous furnace 10 has a circumferential transport grating belt 20 arranged on a stand 16, which at the inlet 11 and at the outlet 12 each has two deflecting rollers 24 and in the lower level via two further deflecting rollers 24 with a tensioning / drive roller arranged therebetween 22 is performed. The throughput speed of the transport mesh belt 20 is infinitely variable by means of a speed-controlled DC motor arranged on the tensioning / drive roller 22. The throughput speed is 0.3 to 1.0 m / min, preferably 0.6 m / min.

Der Durchlaufofen ist beispielsweise für die Aufnahme von sechs als lnfrarot-/Konvektions-Kasset-ten 30/1 bis 30/6 ausgebildete Heizeinheiten ausgelegt, wobei zwischen der ersten und zweiten bzw. der fünften und sechsten Kassette 30/1 und 30/2 bzw. 30/5 und 30/6 jeweils eine Inertgas-Düsen-Einspritzung 28, sowie eine Sichtkontrolle 18 mit Beleuchtung vorgesehen sind. Zwischen der zweiten und dritten bzw. der vierten und fünften IR-/Konvektions-Kassette 30/2 und 30/3 bzw. 30/4 und 30/5 oberhalb und unterhalb des Transport-Gitterbandes 20 sind Lötdampf-Absaugungen 26, 26' angeordnet. Der Wärmebehandlungsraum 72 (Fig. 2) des Durchlaufofens 10 ist in sechs Bestrahlungsräume 72/1 bis 72/6 durch die IR-/Kon-vektions-Kassetten 30/1 bis 30/6 gebildet, wobei jede Kassette 30/1 bis 30/6 eine Infrarotzone B1 bis B6 und eine Konvektions-Infrarotzone A1 bis A6 aufweist, deren Bereiche voneinander abhängig durch zwei oberhalb des Transport-Gitterbandes 20 übereinander horizontal angeordnete und gegeneinander verschiebbare Lochplatten 61, 62 stufenlos einstellbar sind. Unterhalb des Transport-Gitterbandes 20 jeder Kassette 30/1 bis 30/6 ist eine Heizzone, vorzugsweise Infrarotzone C1 bis C6 vorgesehen, so dass gemäss der Fig. 1 der gesamte Wärmebehandlungsraum 72 des Durch- The continuous furnace is designed, for example, to accommodate six heating units designed as infrared / convection cassettes 30/1 to 30/6, with the 30/1 and 30/2 or 30/5 and 30/6 an inert gas nozzle injection 28 and a visual inspection 18 with lighting are provided. Between the second and third or the fourth and fifth IR / convection cassette 30/2 and 30/3 or 30/4 and 30/5 above and below the transport grid belt 20, soldering steam suction devices 26, 26 'are arranged . The heat treatment room 72 (FIG. 2) of the continuous furnace 10 is formed in six radiation rooms 72/1 to 72/6 by the IR / convection cassettes 30/1 to 30/6, each cassette 30/1 to 30 / 6 has an infrared zone B1 to B6 and a convection infrared zone A1 to A6, the areas of which can be adjusted continuously as a function of one another by means of two perforated plates 61, 62 which are horizontally arranged above one another above the transport grid belt 20 and can be displaced relative to one another. A heating zone, preferably infrared zone C1 to C6, is provided beneath the transport grid belt 20 of each cassette 30/1 to 30/6, so that, according to FIG. 1, the entire heat treatment space 72 of the through

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laufofens 10 aus sechs oberen Infrarotzonen B1 bis B6 und sechs oberen Konvektions-/lnfrarotzo-nen A1 bis A6 und aus sechs unteren Heizzonen C1 bis C6 d.h. ingesamt 18 Zonen gebildet ist. Die IR-Strahler 36, 37 sind oberhalb des Transport-Gitterbandes 20 im Abstand zur Laufrichtung in zwei getrennt voneinander temperaturregelbare Abschnitte aufgeteilt und bestehen beispielsweise aus Widerstandsspiralen, wobei an der Eingangs- 11' und Ausgangsseite 12' jeder Kassette 30/1 bis 30/ 6 jeweils ein senkrecht verlaufender Gaskanal 39 bzw. ein Saugkanal 39' angeordnet ist und die IR-Strahler 36, 37 dazwischen angeordnet sind. Demgegenüber sind die IR-Strahler 36', 37' unterhalb des Transport-Gitterbandes 20 im Abstand zur gesamten Kassetten-Länge in einem temperaturregelbaren Abschnitt angeordnet. Die IR-Strahler 36, 37, 36', 37' sind an der dem Wärmebehandlungsraum 72/1 bis 72/6 abgewandten Seite mit einer Wärmeisolation 38, 38' versehen. In allen Abschnitten werden bevorzugt langwellige IR-Strahler 36, 37, 36', 37' eingesetzt, so dass das Temperatur-Niveau mit 300 bis 350°C relativ niedrig gehalten werden kann. Die IR-Strahler-Abschnitte 36, 37; 36', 37' sind im Abstand zum Transport-Gitterband 20 mit je einer IR-Strahlen durchlässigen Ab-deckplatte, vorzugsweise einer Glas-Keramikplatte 40, 40' abgedeckt, so dass der Wärmebehandlungsraum 72/1 bis 72/6 vor Verschmutzungen geschützt wird. Das konstant umlaufende, als Gitter ausgebildete Transportband ist infrarotstrahlungs-und gasdurchlässig. Der IR-Strahler-Abschnitt 36 weist im Gaskanal 39 einen Temperaturfühler 42, der IR-Strahler-Abschnitt 37 einen mit der Glas-Ke-ramikplatte 40 in Kontakt stehendem Temperaturfühler 43 auf und die IR-Strahler-Abschnitte 36', 37' sind mit einem weiteren gemeinsamen mit der Glas-Keramikplatte 40' in Kontakt stehendem Temperaturfühler 44 versehen. furnace 10 from six upper infrared zones B1 to B6 and six upper convection / infrared zones A1 to A6 and from six lower heating zones C1 to C6 i.e. a total of 18 zones is formed. The IR radiators 36, 37 are divided above the grating belt 20 at a distance from the running direction into two sections which can be regulated separately from one another and consist, for example, of resistance spirals, with 30/1 to 30 / on the input 11 'and output side 12' of each cassette. 6 a vertically running gas channel 39 or a suction channel 39 'is arranged and the IR radiators 36, 37 are arranged in between. In contrast, the IR radiators 36 ', 37' are arranged below the transport grid belt 20 at a distance from the entire length of the cassette in a temperature-controllable section. The IR radiators 36, 37, 36 ', 37' are provided with heat insulation 38, 38 'on the side facing away from the heat treatment room 72/1 to 72/6. Long-wave IR radiators 36, 37, 36 ', 37' are preferably used in all sections, so that the temperature level can be kept relatively low at 300 to 350 ° C. The IR radiator sections 36, 37; 36 ', 37' are covered at a distance from the transport grid belt 20, each with a cover plate which is transparent to IR rays, preferably a glass ceramic plate 40, 40 ', so that the heat treatment space 72/1 to 72/6 is protected against soiling . The constantly rotating conveyor belt, designed as a grid, is permeable to infrared radiation and gas. The IR radiator section 36 has a temperature sensor 42 in the gas channel 39, the IR radiator section 37 has a temperature sensor 43 which is in contact with the glass ceramic plate 40 and the IR radiator sections 36 ', 37' are with another common temperature sensor 44 in contact with the glass ceramic plate 40 '.

Wie bereits erwähnt sind die IR-/Konvektions-Kassetten 30/1 bis 30/6 jeweils in zwei Zonen A, B stufenlos einstellbar, wobei die mit den Lochplatten 61, 62 abgedeckten IR-Strahler 36, 37 die Konvek-tions-/lnfrarotzonen A1 bis A6 bilden. Demgegenüber bilden die mit Lochplatten 61, 62 nicht abgedeckten IR-Strahler-Bereiche 36, 37 die eigentlichen Infrarotzonen B1 bis B6. Die obere Lochplatte 61 ist starr angeordnet und die darunter liegende untere Lochplatte 62 ist mittels einer Verschiebeeinrichtung 60 aus ihrer Ausgangpositions 62 in die Arbeitsposition 62' verschiebbar ausgebildet. Die Mini-mal-/Maximal-Bereiche der Infrarotzonen B1 bis B6 gegenüber der Konvektions-/lnfrarotzonen A1 bis A6 sind im Verhältnis 20:80 bis 80:20 stufenlos einstellbar, wobei die entsprechenden Lochplatten-Paare 61, 62, insbesondere für die Extremwerte je nach Bedarf austauschbar sind. As already mentioned, the IR / convection cassettes 30/1 to 30/6 are each infinitely adjustable in two zones A, B, the IR radiators 36, 37 covered with the perforated plates 61, 62 being the convection / infrared zones Form A1 to A6. In contrast, the IR radiator regions 36, 37 which are not covered with perforated plates 61, 62 form the actual infrared zones B1 to B6. The upper perforated plate 61 is rigidly arranged and the lower perforated plate 62 below it is designed to be displaceable from its starting position 62 into the working position 62 'by means of a displacement device 60. The minimum / maximum ranges of the infrared zones B1 to B6 compared to the convection / infrared zones A1 to A6 are infinitely adjustable in a ratio of 20:80 to 80:20, the corresponding perforated plate pairs 61, 62, in particular for the extreme values are interchangeable as needed.

Oberhalb der IR-/Konvektions-Kassetten 30/1 bis 30/6 ist jeweils ein Umluftgehäuse 46 angeordnet, wobei innerhalb des Umluftgehäuse-Raumes 47 ein Radialventilator 50 mit einer Lüfterwalze 54 von einem drehzahlgeregelten, ausserhalb des Umluftgehäuses 46 angeordneten Wechselstrommotor angetrieben wird. An der Austrittsseite des Ventilatorgehäuses 52 ist eine Heizeinrichtung 58, beispielsweise eine Widerstandswendel, für eine zusätzliche Gaserwärmung vorgesehen. In jeder der IR-/Kon-vektions-Kassetten 30/1 bis 30/6 wird mit einem geschlossenen Gaskreislauf 63-69 gearbeitet, nachdem beim Betriebsbeginn der Wärmebehandlungsraum 72/1 bis 72/6 zur Verdrängung der darin befindlichen Luft mit einem Inertgas gefüllt wird. Im geschlossenen Gaskreislauf 63-69 wird der Hauptstrom 63 durch den Ventilator 50 erzeugt, der aus dem Umluftgehäuse-Raum 47 durch einen Gasein-lass 48 zum ersten IR-Strahler-Abschnitt 36 zur Gasaufwärmung 64 und parallel dazu über einen beim Kassetten-Eingang 11' vertikal angeordneten Gaskanal 39 von oben nach unten ein Gasteilstrom 65 geführt wird und zusammen mit dem erwärmten Hauptstrom 63 durch die Öffnungen der Lochplatten 61, 62 in den Wärmebehandlungsraum 72/1 bis 72/6 auf die mit Bauteilen bestückten Leiterplatten 70 etwa senkrecht und durch Gasabsaugung 68 über einen weiteren vertikal angeordneten Gasansaugkanal 39' an der Austrittsseite 12' der Kassette 30/1 bis 30/6 von unten nach oben durch Gasan-saugung 69 über eine Gasansaugöffnung 56 zurück zum Ventilator 50 gelangt. Der Hauptstrom 63 kann je nach Bedarf durch die am Ventilatorgehäuse-Austritt angeordnete Heizeinrichtung 58 zusätzlich vorgewärmt werden. Der durch die Öffnungen der Lochplatten 61, 62 strömende Gasstrom 67 erwärmt die Lochplatten, wodurch eine gleichmässige Wärmeverteilung erfolgt, wobei der Gasstrom 67 in den Wärmebehandlungsraum 72/1 bis 72/6 etwa quer hineinströmt und die Konvektions-/lnfrarotzone A bildet. Da die Infrarotzone B gegenüber der Kon-vektions-/lnfrarotzone A im grossen Bereich erweitert bzw. verringert werden kann, ist entsprechend dem vorgegebenen Temperaturprofil eine Feineinstellung möglich. A circulating air housing 46 is arranged above the IR / convection cassettes 30/1 to 30/6, a radial fan 50 with a fan roller 54 being driven within the circulating air housing space 47 by a speed-controlled AC motor arranged outside the circulating air housing 46. A heater 58, for example a resistance coil, is provided on the outlet side of the fan housing 52 for additional gas heating. A closed gas circuit 63-69 is used in each of the IR / convection cassettes 30/1 to 30/6, after the heat treatment room 72/1 to 72/6 is filled with an inert gas to displace the air therein when the operation starts becomes. In the closed gas circuit 63-69, the main flow 63 is generated by the fan 50, which flows from the circulating air housing space 47 through a gas inlet 48 to the first IR radiator section 36 for gas heating 64 and, in parallel, via one at the cassette inlet 11 'vertically arranged gas channel 39, a partial gas flow 65 is guided from top to bottom and together with the heated main flow 63 through the openings of the perforated plates 61, 62 into the heat treatment space 72/1 to 72/6 onto the printed circuit boards 70 with components approximately vertically and through Gas suction 68 via a further vertically arranged gas suction channel 39 'on the outlet side 12' of the cassette 30/1 to 30/6 from bottom to top through gas suction 69 via a gas suction opening 56 back to the fan 50. The main flow 63 can be additionally preheated as required by the heating device 58 arranged at the fan housing outlet. The gas flow 67 flowing through the openings of the perforated plates 61, 62 heats the perforated plates, as a result of which an even heat distribution takes place, the gas flow 67 flowing approximately transversely into the heat treatment space 72/1 to 72/6 and forming the convection / infrared zone A. Since the infrared zone B can be expanded or reduced over a large area compared to the convection / infrared zone A, fine adjustment is possible in accordance with the specified temperature profile.

Bei SMD-Bauteilen unterschiedlicher Grösse, die an Leiterplatten aufzulöten sind, ist noch zu beachten, dass grosse Bauteile sich gegenüber kleinen langsamer aufwärmen, so dass derartige Temperaturunterschiede die kleinen Bauteile belasten können. In jeder IR-/Konvektions-Kassette 30/1 bis 30/6 ist es in vorteilhafter Weise möglich, derartige, in den IR Zonen B1 bis B6 entstandene Temperaturdifferenzen zwischen grossen und kleinen Bauteilen auszugleichen, indem jeweils in der Konvek-tions-/lnfrarotzone A1 bis A6 der in Laufrichtung nachfolgenden IR-/Konvektions-Kassette 30/1 bis 30/6 die entstandenen Temperaturspitzen in den kleinen Bauteilen ausgeglichen werden, ohne dass eine Kühl- bzw. eine Zwischenkühlzone erforderlich wäre. In the case of SMD components of different sizes that have to be soldered onto printed circuit boards, it should also be noted that large components heat up more slowly than small ones, so that such temperature differences can put stress on the small components. In each IR / convection cassette 30/1 to 30/6, it is advantageously possible to compensate for such temperature differences between large and small components which have arisen in the IR zones B1 to B6, in each case in the convection / infrared zone A1 to A6 of the IR / convection cassette 30/1 to 30/6 following in the running direction, the resulting temperature peaks in the small components are compensated for without the need for a cooling or an intermediate cooling zone.

In einem Steuergerät 34 wird für jede IR-/Kon-ventions-Kassette 30/1 bis 30/6 eine Temperaturvorwahl mit IST- und SOLL-Anzeigen, die Drehzahlen der Ventilatoren 50, die Transport-Gitterband-Geschwindigkeit überwacht und geregelt. In a control unit 34, for each IR / convention cassette 30/1 to 30/6, a temperature preselection with ACTUAL and TARGET displays, the speeds of the fans 50, and the transport grid belt speed are monitored and regulated.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform einer Kassette 30/1 bis 30/6 erfolgt die Einstellung des vorgegebenen Temperaturprofils allein durch Veränderung der Intensität des Gasstromes im geschlossenen Gaskreislauf über die Drehzahlregelung des Ventilators 50. In the embodiment of a cassette 30/1 to 30/6 shown in FIG. 3, the predetermined temperature profile is set solely by changing the intensity of the gas flow in the closed gas circuit via the speed control of the fan 50.

Der erfindungsgemässe Durchlaufofen 10 kann in The continuous furnace 10 according to the invention can in

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vorteilhafter Weise auch zur Aushärtung von Klebern und Lacken eingesetzt werden. can also be used advantageously for curing adhesives and lacquers.

Claims (11)

PatentansprücheClaims 1. Durchlaufofen zum Reflowlöten von auf Leiterplatten montierten Bauteilen mittels Infrarot-Bestrah-lung, mit mehreren in einem Wärmebehandlungsraum (72/1 bis 72/6) angeordneten Heizeinheiten zur Bildung von temperaturgesteuerten Aufheiz- und Lötzonen, wobei die Leiterplatten (70) auf einem für Infrarotstrahlung und Gasstrom durchlässigen Transportband (20) aufliegen, oberhalb welchem In-frarot-Strahler (36, 37) angeordnet sind, sowie einer Gasumwälzung, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Heizeinheiten als Infrarot-Kassetten (30/1 bis 30/6) ausgebildet sind und zumindest eine der Kassetten (30/1 bis 30/6) einen geschlossenen regelbaren Gaskreislauf (63-69) aufweist1. Continuous furnace for reflow soldering of components mounted on circuit boards by means of infrared radiation, with several heating units arranged in a heat treatment room (72/1 to 72/6) to form temperature-controlled heating and soldering zones, the circuit boards (70) on one there is a transport belt (20) permeable to infrared radiation and gas flow, above which infrared heaters (36, 37) are arranged, and a gas circulation system, characterized in that the individual heating units are in the form of infrared cassettes (30/1 to 30/6) are formed and at least one of the cassettes (30/1 to 30/6) has a closed, controllable gas circuit (63-69) 2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Kassette (30/1 bis 30/6) zur Regelung des Gaskreislaufs (63-69) einen drehzahlveränderbaren Ventilator (50) aufweist.2. Continuous furnace according to claim 1, characterized in that the infrared cassette (30/1 to 30/6) for regulating the gas circuit (63-69) has a variable-speed fan (50). 3. Durchlaufofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Heizeinheiten als lnfrarot-/Konvektions-Kassetten (30/1 bis 30/6) ausgebildet sind und dass im Bestrahlungsraum (72/1 bis 72/6) zumindest einer der Infrarot-/ Konvektions-Kassetten (30/1 bis 30/6) jeweils der Bereich einer Infrarotzone (B) und einer Konvekti-ons-/lnfrarotzone (A) voneinander abhängig durch zwei oberhalb des Transportbandes (20) übereinander horizontal angeordnete und gegeneinander verschiebbare Lochplatten (61, 62) stufenlos einstellbar ist.3. Continuous furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the individual heating units are designed as infrared / convection cassettes (30/1 to 30/6) and that in the radiation chamber (72/1 to 72/6) at least one of the Infrared / convection cassettes (30/1 to 30/6) each have the area of an infrared zone (B) and a convection / infrared zone (A) depending on one another by two horizontally arranged above the conveyor belt (20) and displaceable against each other Perforated plates (61, 62) is infinitely adjustable. 4. Durchlaufofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Lochplatte (61) starr angeordnet ist und die darunter liegende untere Lochplatte (62) mittels einer Verschiebeeinrichtung (60) verschiebbar ausgebildet ist.4. Continuous furnace according to claim 3, characterized in that the upper perforated plate (61) is rigidly arranged and the lower perforated plate (62) below it is designed to be displaceable by means of a displacement device (60). 5. Durchlaufofen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatten-Paare (61, 62) austauschbar sind und die Minimal-/Maxi-malbereiche der Infrarotzone (B) gegenüber der Konvektions-/lnfrarotzone (A) 20% : 80% bis 80% : 20% betragen.5. Continuous furnace according to claim 3 or 4, characterized in that the perforated plate pairs (61, 62) are interchangeable and the minimum / maximum ranges of the infrared zone (B) compared to the convection / infrared zone (A) 20%: 80 % to 80%: 20%. 6. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (20) als ein konstant umlaufendes infrarot-strahiungs- und gasdurchlässiges Gitter ausgebildet ist.6. Continuous furnace according to one of claims 3 to 5, characterized in that the conveyor belt (20) is designed as a constantly rotating infrared radiation and gas-permeable grid. 7. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub des Transportbandes (20) stufenlos regelbar ist und dessen Durchlaufgeschwindigkeit 0,3 bis 1,0m/min, vorzugsweise 0,6m/min ist.7. Continuous furnace according to one of claims 3 to 6, characterized in that the feed of the conveyor belt (20) is infinitely variable and its throughput speed is 0.3 to 1.0 m / min, preferably 0.6 m / min. 8. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die IR-Strahler (36, 37 bzw. 36', 37') oberhalb bzw. unterhalb des Transportbandes (20) gegenüber diesem jeweils mindestens teilweise über die Länge der IR-/Kon-vektions-Kassette (30/1 bis 30/6) horizontal mit je einer IR-Strahlen durchlässigen Abdeckplatte, vorzugsweise einer Glas-Keramikplatte (40, 40') im Abstand dazu abgedeckt ist.8. Continuous furnace according to one of claims 3 to 7, characterized in that the IR emitters (36, 37 or 36 ', 37') above or below the conveyor belt (20) with respect to this at least partially over the length of the IR - / Convection cassette (30/1 to 30/6) is covered horizontally with a cover plate which is transparent to IR rays, preferably a glass ceramic plate (40, 40 ') at a distance from it. 9. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die IR-Strahler (36, 37) oberhalb des Transportbandes (20) im Abstand zur Laufrichtung desselben in zwei getrennte mittels Temperaturfühler (42, 43) regelbare Abschnitte aufgeteilt sind und die IR-Strahler (36', 37') unterhalb des Transportbandes (20) im Abstand dazu einen Temperaturfühler (44) aufweisen.9. Continuous furnace according to one of claims 3 to 8, characterized in that the IR radiators (36, 37) above the conveyor belt (20) at a distance from the direction of the same are divided into two separate sections adjustable by means of temperature sensors (42, 43) and the IR radiators (36 ', 37') below the conveyor belt (20) have a temperature sensor (44) at a distance from them. 10. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder IR-/Konvektions-Kassette (30/1 bis 30/6) eine obere Infrarotzone (B1 bis B6) und eine obere Kon-vektions-/infrarotzone (A1 bis A6) sowie eine untere Heizzone, vorzugsweise eine Infrarotzone (C1 bis C6) vorgesehen sind.10. Continuous furnace according to one of claims 3 to 9, characterized in that in each IR / convection cassette (30/1 to 30/6) an upper infrared zone (B1 to B6) and an upper convection / infrared zone ( A1 to A6) and a lower heating zone, preferably an infrared zone (C1 to C6) are provided. 11. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder IR-/ Konvektions-Kassette (30/1 bis 30/6) ein geschlossener Gaskreislauf (63-69) mit einem Ventilator (50) für einen Gashauptstrom (63) zu einem Gas-einlass (48) für den ersten Abschnitt der IR-Strahler (36) und parallel dazu ein Umluftgehäuse-Raum (47) mit einem Gaskanal (39) mit vertikal strömendem Gasteilstrom (65) und ein erwärmter Hauptstrom (64) in senkrechter Richtung durch die Offnungen der Lochplatten (61, 62) in den Bestrahlungsraum (72/1 bis 72/6) auf die bestückten Leiterplatten (70) gerichtet ist und zur Gasabsau-gung (68) ein Saugkanal (39') in Gegenrichtung durch Gasansaugung (69) über eine Gasansaugöffnung (56) zurück zum Ventilator (50) führt.11. Continuous furnace according to one of claims 3 to 10, characterized in that in each IR / convection cassette (30/1 to 30/6) a closed gas circuit (63-69) with a fan (50) for a main gas flow ( 63) to a gas inlet (48) for the first section of the IR radiators (36) and, in parallel, a circulating air housing space (47) with a gas channel (39) with a vertically flowing partial gas flow (65) and a heated main flow (64 ) is directed in a vertical direction through the openings of the perforated plates (61, 62) into the radiation chamber (72/1 to 72/6) on the assembled printed circuit boards (70) and a suction channel (39 ') for gas extraction (68) The opposite direction leads back to the fan (50) through gas suction (69) via a gas suction opening (56). 55 1010th 1515 2020th 2525th 3030th 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 44th
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